JP2006253537A - 液晶マスク、露光装置及び電気光学装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 液晶マスクに劣化が検出された場合に、液晶マスクを交換可能とすることにより、被露光基板に高精度なパターンを転写する液晶マスク、露光装置及び電気光学装置を提供する。
【解決手段】 本発明の液晶マスク８は、液晶を挟持して対向する一対の基板と、一対の基板の一方の基板１０側に配置された第１偏光板２８と、一対の基板の他方の基板１６側に配置された第２偏光板３０とを有し、第１偏光板２８及び第２偏光板３０の少なくとも一方は、一対の基板の液晶配置領域とは重ならない位置に劣化検出領域４４．４６．４８を有することを特徴とする。
【選択図】 図２

Description

本発明は、液晶マスク、露光装置及び電気光学装置に関する。

従来から、被露光基板に所定パターンを形成する場合には、所定パターンが描画されたレチクル又はフォトマスク（以下、レチクルと称する）を用いて、露光装置により被露光基板上にパターンを転写する方法が広く利用されている。このレチクルは、高い平坦度に研磨された低膨張係数ガラス、石英等の透明基板に、クロム（Ｃｒ）、ケイ素等の遮光膜を形成し、この遮光膜の上にフォトレジストを塗布した後、電子ビーム露光装置等を用いて露光、現像した後、フォトレジストに覆われない遮光膜の不要部分をエッチングにより除去して形成する。そして、露光時には、このレチクルを用いて、等倍露光又は縮小投影露光により、レチクル上に描画されたパターンをフォトレジストが塗布された被露光基板に転写していた。

しかしながら、上記方法では、被露光基板に形成するパターンごとに、複雑な加工が必要なレチクルを形成しなければならなかった。また、特に複雑な集積回路を形成する場合には、２０枚を超えるレチクルを用意しなければならないため、レチクルの形成に時間を要するとともに、高コストとなるという問題があった。さらには、集積回路に僅かな設計変更が発生した場合でもレチクルを再度形成しなければならなかった。

そこで、上記問題を解決する技術としてレチクルに代替する液晶マスクを用いた露光装置により、被露光基板に所定パターンを形成する方法が開示されている（特許文献１参照）。この液晶マスクを用いた露光方法によれば、液晶マスクの各画素に印加する電圧を制御することにより、自由にパターンを変更することが可能である。つまり、上記レチクルのように、パターンを変更するごとにレチクルを新たに形成する必要がないという利点がある。
特開平１１−１１９４３９号公報

ところで、液晶マスクは、液晶マスクの上面側と下面側とにそれぞれ対向配置された一対の偏光板を構成要素として備えている。そして、この一対の偏光板により、光源から出射された露光光を一定方向の偏光光にさせて液晶マスクを透過させている。

しかしながら、上記特許文献１に開示の露光装置では以下の問題があった。つまり、露光装置の光源には、水銀ランプやレーザ光が用いられている。これらの光源から出射される露光光が液晶マスクの偏光板に照射されることにより、偏光板が露光光によって熱吸収され、偏光板が劣化してしまうという問題があった。さらに、液晶マスクの下面側に配置される偏光板は、液晶マスクを通過した所定パターンの露光光が照射される。従って、同じパターンを複数回、被露光基板に照射する場合には、下面側に配置される偏光板の同じ箇所にのみ露光光が吸収されることになり、その部分の偏光板が他の箇所と比較して劣化してしまうという問題があった。これにより、偏光板を透過する露光光の透過率が変化し、被露光基板に高精度なパターンを形成することができないという問題があった。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、液晶マスクに劣化が検出された場合に、液晶マスクを交換可能とすることにより、被露光基板に高精度なパターンを転写する液晶マスク、露光装置及び電気光学装置を提供することにある。

本発明は、上記課題を解決するために、本発明の液晶マスクは、液晶を挟持して対向する一対の基板と、前記一対の基板の一方の基板側に配置された第１偏光板と、前記一対の基板の他方の基板側に配置された第２偏光板とを有し、前記第１偏光板及び前記第２偏光板の少なくとも一方は、前記一対の基板の液晶配置領域とは重ならない位置に劣化検出領域を有することを特徴とする。

この構成によれば、一対の基板とこれに挟持される液晶配置領域とは重ならない位置に劣化検出領域が設けられているため、第１偏光板及び第２偏光板のみを透過した光のみを検出することができる。これにより、第１偏光板及び第２偏光板の劣化を検出することができる。

本発明の液晶マスクは、前記第１偏光板が、前記劣化検出領域をなす第１劣化検出領域を有し、前記第２偏光板は、前記劣化検出領域をなす第２劣化検出領域を有し、前記第１劣化検出領域と第２劣化検出領域とは重なる部分を相互に有し、前記第１劣化検出領域の偏光軸と第２劣化検出領域の偏光軸とは平行ではないことも好ましい。

この構成によれば、第１劣化検出領域の偏光軸と第２劣化検出領域の偏光軸とは平行ではない。そのため、第１偏光板の第１劣化検出領域を透過した所定方向の偏光は、第２偏光板の第２劣化領域で遮断され吸収される。これにより、第１劣化検出領域を透過した光を検出することにより、第１偏光板の劣化を検出することができ、第２劣化検出領域を透過した光を検出することにより、第２偏光板の劣化を検出することができる。

本発明の液晶マスクは、前記第１偏光板が、前記劣化検出領域をなす第１劣化検出領域を有し、前記第２偏光板は、前記劣化検出領域をなすとともに偏光軸が前記第１劣化検出領域の偏光軸とは平行ではない第２劣化検出領域と、前記劣化検出領域をなすとともに偏光軸が前記第１劣化検出領域の偏光軸と平行である第３劣化検出領域とを有することも好ましい。

この構成によれば、第１劣化検出領域の偏光軸と第２劣化検出領域の偏光軸とは平行でないため、第１偏光板の第１劣化検出領域を透過した所定方向の偏光は、第２偏光板の第２劣化検出領域で遮断され吸収される。これにより、第２劣化検出領域の劣化によって透過した光を検出することにより、第２偏光板の劣化を検出することができる。一方、第１劣化検出領域の偏光軸と第３劣化検出領域の偏光軸とは平行であるため、第１偏光板の第１劣化検出領域を透過した所定方向の偏光は、第２偏光板の第２劣化検出領域を透過する。このとき、第２偏光板が劣化していない場合には、第３劣化検出領域を透過する光の増加は第１偏光板の劣化に起因するものであると判断することができる。従って、第３劣化検出領域を透過した光を検出することにより、第１偏光板の劣化を検出することができる。

本発明の液晶マスクは、前記第１偏光板又は前記第２偏光板が、前記一対の基板に対して着脱自在に固定されていることも好ましい。

この構成によれば、例えば露光装置の光源から出射される光によって、第１偏光板又は第２偏光板が劣化した場合であっても、保持機構が偏光板を着脱自在に保持することができるため、劣化した第１偏光板又は第２偏光板を未使用の偏光板に交換することができる。これにより、偏光板の劣化による光の透過率の変化を回避することができ、高精度なパターンを被露光基板に転写することが可能となる。

本発明の露光装置は、液晶を挟持して対向する一対の基板と、第１偏光板及び第２偏光板と、前記第１偏光板及び第２偏光板の少なくとも一方の偏光板に設けられた劣化検出領域とを有する液晶マスクを用いて露光する露光装置であって、前記劣化検出領域に光が照射されるように、且つ前記液晶を挟持して対向する一対の基板、前記第１偏光板又は前記第２偏光板のいずれかを着脱自在に保持する保持機構が設けられたことを特徴とする。

この構成によれば、露光装置の光源から出射される光によって、偏光板が劣化した場合であっても、保持機構が偏光板を着脱自在に保持することができるため、劣化した偏光板を未使用の偏光板に交換することができる。これにより、偏光板の劣化による光の透過率の変化を回避することができ、高精度なパターンを被露光基板に転写することが可能となる。また、保持機構が着脱自在な機構を有するため、液晶装置又は偏光板のいずれか一方のみが劣化した場合に、劣化した構成要素のみを交換することができる。従って、本発明によれば、低コスト化を図ることができる。

また本発明の露光装置は、前記液晶マスクにおける前記劣化検出領域を透過した光の光量を検出する劣化検出機構を有することも好ましい。

この構成によれば、劣化検出機構が設けられているため、液晶マスクの偏光板を透過する光の光量（透過率）を検出することにより、偏光板の劣化を検出することができる。

また本発明の露光装置は、前記劣化検出機構が、前記第１偏光板に設けられ前記一対の基板から張り出した第１張り出し部を透過した光の光量を検出する第１受光部と、前記第２偏光板に設けられ前記一対の基板から張り出した第２張り出し部を透過した光の光量を検出する第２受光部とを有することも好ましい。

この構成によれば、第１受光部及び第２受光部により第１偏光板及び第２偏光板のそれぞれの張り出し部を透過した光を検出することができる。これにより、第１張り出し部は第１偏光板の一部及び第２張り出し部は第２偏光板の一部であるから、張り出し部の光を検出することによって、第１偏光板及び第２偏光板の劣化を検出することができる。

また本発明の露光装置は、前記第２偏光板の前記第２張り出し部は、前記第１偏光板の前記第１張り出し部の偏光軸と同一方向の偏光軸を有する透過領域と、前記第１偏光板の前記第１張り出し部の偏光軸と異なる方向の偏光軸を有する吸収領域とを有し、前記保持機構は、前記第１偏光板が前記第２偏光板よりも前記光源に近い側に配置されるように、少なくとも前記第１偏光板及び前記第２偏光板を着脱自在に保持するものであり、前記第１受光部は、前記第２偏光板における前記光源側とは逆側に配置されているとともに、前記第１偏光板の第１張り出し部と前記第２偏光板の前記透過領域とを透過した光を受光するものであり、前記第２受光部は、前記第２偏光板における前記光源側とは逆側に配置されているとともに、前記第１偏光板の第１張り出し部と前記第２偏光板の前記吸収領域とを透過した光を受光するものであることも好ましい。

この構成によれば、第２偏光板の張り出し部には、第１偏光板の張り出し部の偏光軸と異なる方向の偏光軸を有する吸収領域が設けられてる。そのため、第１偏光板を透過した光は、第２偏光板で遮断され吸収される。従って、第２偏光板における光源側とは逆側に配置された第２受光部は、第２偏光板によって光は吸収されるため光を検出しないが、第２偏光板が劣化し始めると、光が第２偏光板を透過するため、第２受光部が透過した光を検出する。これにより、第２受光部は、第２偏光板の劣化を検出することができる。一方、第２偏光板の張り出し部には、第１偏光板の張り出し部の偏光軸と同一方向の偏光軸を有する透過領域が設けられている。そのため、第１張り出し部及び第２張り出し部を透過した光は光源側と逆側に配置された第１受光部によって検出される。このとき、第２偏光板が劣化していない場合には、第２張り出し部を透過した光の増加は第１偏光板の劣化に起因するものであると判断することができる。これにより、第１受光部は、第２張り出し部を透過した光を検出することにより、第１偏光板の劣化を検出することができる。

また本発明の露光装置は、前記第１偏光板の前記第１張り出し部の偏光軸と前記第２偏光板の前記第２張り出し部の偏光軸とは異なる方向であり、前記保持機構は、前記第１偏光板が前記第２偏光板よりも前記光源に近い側に配置されるように、少なくとも前記第１偏光板及び前記第２偏光板を着脱自在に保持するものであり、前記第１受光部は、前記第１偏光板の前記第１張り出し部と前記第２偏光板の前記第２張り出し部との間に配置されており、前記第２受光部は、前記第２偏光板における前記光源側とは逆側に配置されていることも好ましい。

この構成によれば、第１偏光板の張り出し部の偏光軸と第２偏光板の張り出し部の偏光軸とは異なる方向であるため、第１偏光板の張り出し部を透過した所定方向の偏光は、第２偏光板の張り出し部で遮断、吸収される。本発明において第１受光部は、前記第１偏光板の張り出し部と前記第２偏光板の張り出し部との間に配置されているため、第１偏光板の張り出し部を透過した偏光を直接検出することができる。これにより、第１偏光板の劣化を高精度に検出することができる。一方、第２受光部は、第２偏光板における光源側とは逆側に配置されている。そのため、第２受光部が配置される位置においては、第２偏光板によって光は吸収されるため光を検出しないが、第２偏光板が劣化し始めると、光が第２偏光板を透過するため、第２受光部が透過した光を検出する。これにより、第２受光部は、第２偏光板の劣化を検出することができる。

また本発明の露光装置は、前記劣化検出機構が、検出した光の光量に基づいて前記第１偏光板及び前記第２偏光板の少なくとも一方が劣化したか否かを判断する劣化判断部を有することも好ましい。

この構成によれば、劣化判断部により第１偏光板、第２偏光板又は液晶装置が劣化していると判断された場合には、この判断に基づいて未使用の第１偏光板、第２偏光板又は液晶装置に交換することができる。

本発明の電気光学装置は、上記露光装置により形成されたパターンを有する基板を備えたことを特徴とする。
本発明によれば、高精度な電気光学装置を提供することができる。

［第１の実施の形態］
以下、本発明の実施形態につき、図面を参照して説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。

（露光装置）
本実施形態の露光装置の概略構成について図面を参照して説明する。
図１は、本実施形態の露光装置７０の概略構成を示す斜視図である。図１に示すように、露光装置７０は、光源５と、コンデンサレンズ７と、液晶マスク８と、縮小レンズ９と、ステージ２とを備えている。

光源５は、露光光（光）を液晶マスク８に照射するものである。光源５としては、例えば水銀ランプから出射される輝線（ｇ線、ｈ線、ｉ線）、ＫｒＦエキシマレーザ光等の遠紫外光（ＤＵＶ光）、ＡｒＦエキシマレーザ光及びＦ_２レーザ光等の真空紫外光（ＶＵＶ光）を用いることができる。

光源５から出射された露光光は、例えばライトガイド等により一旦集合され均等分配された後、均一に照度分布されて出射される。コンデンサレンズ７は、均一に照度分布された露光光を液晶マスク８に照射させる。そして、液晶マスク８を透過した露光光は、縮小レンズ９を介して被露光基板１上のレジストに照射され、液晶マスク８を透過した所定パターンの露光光が縮小投影露光される。

ステージ２は、駆動モータに接続され、制御装置６によって駆動モータが制御されることにより所定方向に移動及び回転可能となっている。具体的には、駆動モータの駆動により、ステージ２は、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、及びＺ軸方向に移動可能であるとともに、Ｘ軸回り、Ｙ軸回り、及びＺ軸回りに回転可能となっている。また、ステージ２上には、パターンを露光するための被露光基板１が載置され、ステージ２に設けられた真空吸着（又は静電吸着）によりステージ２に固定される。

（液晶マスク）
次に、本実施形態の上記露光装置に設置する液晶マスクについて図面を参照して説明する。図２は液晶マスク８の概略構成を示した斜視図であり、図３は図２の液晶マスク８のＡ−Ａ’線に沿った断面図である。なお、本実施形態の液晶マスク８は、画素の駆動方式としてパッシブマトリクス方式を採用している。図２及び図３に示すように、本実施形態においる液晶マスク８は、液晶装置５０と一対の第１偏光板２８及び第２偏光板３０とから構成されている。

（液晶装置）
液晶装置５０は、第１基板１０と、この第１基板１０に対向配置される第２基板１６と、第１基板１０と第２基板１６とに挟持される液晶層２６とを備えている。なお、本実施形態において、液晶層２６が配置された側の第１基板１０及び第２基板１６面を内面と呼び、これと反対側の第１基板１０及び第２基板１６の面を外面と呼ぶ。また、光源５は、第１基板１０の外面側の上方に設置されているものとし、光源５から出射された露光光は、第１基板１０の外面側から入射することとする。

第１基板１０は、ガラス、石英、又はプラスティック等の光透過性を有する透明材料から形成され、光源５から出射される露光光が透過されるようになっている。なお、第１基板１０を半透明材料からなる材料により形成することもできる。

複数の第１電極１２は、図２に示すように、第１基板１０の内面側のＹ軸方向に延在してストライプ状に形成されている。第１電極１２は、例えば透明材料であるＩＴＯ（Indium Tin Oxide）を材料として蒸着法等により形成される。

配向膜１４は、図３に示すように、上記複数の第１電極１２の全面を覆うようにして、第１基板１０の内面側に形成されている。この配向膜１４はポリイミド等の有機薄膜から形成され、配向膜１４表面には電圧が印加されていないときの液晶層２６の配向方向を規定するためのラビング処理が施されている。

液晶層２６は、図３に示すように、第１基板１０とこの第１基板１０に対向配置される第２基板１６との間に挟持されて配置されている。液晶層２６は、例えばＴＮ（Twisted Nematic）モード、ＳＴＮ（Super Twisted Nematic）モード、ＶＡＮ（Vertical Aligned Nematic）モード等の動作モードの種々の液晶を採用することが可能である。

第２基板１６は、第１基板１０と同様に、ガラス、石英、又はプラスティック等の光透過性を有する透明材料から形成され、液晶層２６を通過した露光光を透過させて、第２基板１６の外面側に透過した露光光が出射されるようになっている。

複数の第２電極１８は、図２に示すように、第２基板１６の内面側のＸ軸方向に延在してストライプ状に形成されている。つまり、複数の第２電極１８のそれぞれは、第１基板１０の内面側に形成される第１電極１２のそれぞれと互いに交差するように配置され、第１電極１２と第２電極１８とが交差してなる領域は画素２４となっている。また、第２電極１８は、例えば透明材料であるＩＴＯ（Indium Tin Oxide）を材料として蒸着法等により形成される。

配向膜２２は、図３に示すように、上記複数の第２電極１８の全面を覆うようにして、第２基板１６の内面側に形成されている。この配向膜２２はポリイミド等の有機薄膜から形成され、配向膜２２表面には電圧が印加されていないときの液晶層２６の配向方向を規定するためのラビング処理が施されている。

次に、本実施形態の第１偏光板及び第２偏光板の劣化を検出する劣化検出機構について図２及び図３を参照して説明する。
図２及び図３に示すように、液晶装置５０の第１基板１０の外面側には第１偏光板２８が設けられ、第２基板の外面側には第２偏光板３０が設けられており、第１偏光板２８と第２偏光板３０とは、液晶装置５０を介して対向配置されている。このとき、第１偏光板２８と第２偏光板３０とは、液晶装置５０と一定の距離を空けて液晶装置５０のそれぞれの面側に配置されている。第１偏光板２８には、光源から出射される特定の振動方向の偏光光、例えばｐ偏光を透過させるため、ｐ偏光と平行な偏光軸が設けられている。この偏光軸は、図２においてＸ軸方向と同一方向となる。また、第２偏光板３０には、第１偏光板２８の偏光軸と直交する偏光軸が設けられている。この偏光軸は、図２においてＹ軸方向と同一方向である。これにより、第１偏光板２８を透過して液晶層により９０度回転したｐ偏光が、第１偏光板２８と直交する偏光軸を有する第２偏光板３０を透過することができるようになっている。

本実施形態において、図２及び図３に示すように、第１偏光板２８及び第２偏光板３０のそれぞれの一部に第１張り出し部３６と第２張り出し部３７とが形成されている。詳細には、第１張り出し部３６及び第２張り出し部３７は、第１偏光板２８及び第２偏光板３０と液晶装置５０とを平面的に重ねたときに、第１偏光板２８及び第２偏光板３０と液晶装置５０の３辺の略縁部が重なり、第１偏光板２８及び第２偏光板３０の残りの１辺が液晶装置５０の一辺から張り出した領域に形成される。本実施形態では、この張り出し部は、偏光板の劣化を検出するための劣化検出領域であり、光源から出射された露光光を直接的に検出するため、第１張り出し部３６と第２張り出し部３７との間には液晶装置５０が設けられていない。

図２及び図３に示すように、第１張り出し部３６には、光源からの一定方向の偏光を透過させるための第１劣化検出領域４４が設けられており、この第１劣化検出領域４４には、第１偏光板２８の偏光軸に対して垂直方向（Ｙ軸方向）の偏光軸が設けられている。これにより、光源から出射される露光光のうち、ｓ偏光からなる露光光のみを選択して、第１張り出し部３６を透過させることができる。なお、第１偏光板２８と第１張り出し部３６の第１劣化検出領域４４との偏光軸の方向は、同一方向でも良いし、異なる方向でも良い。

第２張り出し部３７には、第１偏光板２８の劣化を検出するための第３劣化検出領域４８と、第２偏光板３０の劣化を検出するための第２劣化検出領域４６とが設けられている。第２劣化検出領域４６と第３劣化検出領域４８とは、第２張り出し部３７の中央にてＸ軸方向に分割されてそれぞれ設けられている。

第３劣化検出領域４８には、第１張り出し部３６の第１劣化検出領域４４の偏光軸と平行方向（Ｙ軸方向）の偏光軸が設けられている。これにより、第１張り出し部３６の第１劣化検出領域４４を透過したｓ偏光は、ｓ偏光と同じ偏光軸が設けられた第３劣化検出領域４８を透過する。

第３劣化検出領域４８の下方（第１偏光板２８の外面側）には、第３劣化検出領域４８を透過したｓ偏光の光量を検出する第１光量検出センサ３８（第１受光部）が配設されている。第１光量検出センサ３８は、検出したｓ偏光の光量に基づいて、第１偏光板２８の劣化を検出するセンサである。つまり、第１偏光板２８が劣化した場合には、第１劣化検出領域４４及び第３劣化検出領域４８を透過する露光光が多くなる。従って、第１光量検出センサ３８は、検出する露光光の光量の増加により第１偏光板２８の劣化を判断する。この第１光量検出センサ３８は、制御装置４２（劣化判断部）に接続され、検出したｓ偏光の光量情報を制御装置４２に出力する。

第２劣化検出領域４６には、第１張り出し部３６の偏光軸と垂直方向（Ｘ軸方向）の吸収軸が設けられている。これにより、第２劣化検出領域４６は、第１劣化検出領域４４と異なる方向、つまり直交する吸収軸を有するため、第１劣化検出領域４４を透過したｓ偏光は、第２劣化検出領域４６（第２偏光板３０の内面側）において遮断、吸収される。

第２劣化検出領域４６の下方（第１偏光板２８の外面側）には、第２光量検出センサ４０（第２受光部）が配設されている。第２光量検出センサ４０は、第２劣化検出領域４６を透過した（漏れた）ｓ偏光の光量に基づいて、第２偏光板３０の劣化を検出するセンサである。つまり、第２光量検出センサ４０が配置される位置では、第１劣化検出領域４４を透過したｓ偏光は第２劣化検出領域４６を透過しない。従って、第２光量検出センサ４０は、光源から出射されたｓ偏光を検出できないが、第２偏光板３０が劣化した場合には、第２劣化検出領域４６をｓ偏光が透過するため、第２光量検出センサ４０はｓ偏光を検出する。この第２光量検出センサ４０は、制御装置４２に接続され、検出したｓ偏光の光量情報を制御装置４２に出力する。

このように本実施形態の劣化検出機構は、第１偏光板２８に設けられた第１劣化検出領域４４と、第２偏光板３０に設けられた第２劣化検出領域４６及び第３劣化検出領域４８と、第２劣化検出領域４６の下方に設けられた第２光量検出センサ４０と第３劣化領域検出領域４８の下方に設けられた第１光量検出センサ３８と備えている。

次に、本実施形態の露光装置における保持機構について図４を参照して説明する。図４は、保持機構３２の概略構成を示す斜視図である。
保持機構３２は、露光装置７０の構成要素であり、液晶装置５０、第１偏光板２８、及び第２偏光板３０を着脱自在に保持するものである。保持機構３２は、図４に示すように、平面視略コの字状に形成されるとともに、保持機構３２の内壁面には、液晶装置５０、第１偏光板２８及び第２偏光板３０の縁部が摺動可能となるような溝部３４が形成されている。また溝部３４は、光源５側から、第１偏光板２８、液晶装置５０及び第２偏光板３０の順に配置されるようにそれぞれに対応して形成されている。これにより、保持機構３２の溝部に液晶装置５０、第１偏光板２８、液晶装置５０及び第２偏光板３０を挿入して摺動させることにより、第１偏光板２８、液晶装置５０及び第２偏光板３０は保持機構３２に嵌合され、保持される。なお、本実施形態において用いる平面視とは、平面に対して垂直な方向から見ることを意味する。

また、露光装置７０に設けられた保持機構３２により第１偏光板２８及び第２偏光板３０が着脱可能に保持される以外に、液晶マスク８において、一対の基板１０，１６と第１偏光板２８及び第２偏光板３０とが着脱可能に固定されていても良い。具体的には、液晶マスク８が保持フレームを備え、該フレームにより一対の基板１０，１６と第１偏光板２８及び第２偏光板３０とが着脱可能に保持されている構成、または一対の基板１０，１６と第１偏光板２８及び第２偏光板３０とが剥離可能に接着されている構成が考えられる。

次に、本実施形態の劣化した第２偏光板を交換する動作の一例について図１、図２及び図５のフローチャートを用いて説明する。
ステップＳ１０において、露光装置７０の保持機構３２に第１偏光板２８、液晶装置５０及び第２偏光板３０を設置する。設置した後、光源５から露光光を液晶マスク８に照射し、液晶マスク８を透過した所定パターンの露光光をステージ２上に載置される被露光基板１に転写する。

次に、ステップＳ１２において、第２光量検出センサ４０は、第２劣化検出領域４６を透過した露光光を検出する。第２偏光板３０が劣化していない場合には、第１劣化検出領域４４を透過した露光光は、第１劣化検出領域４４と第２劣化検出領域４６との偏光軸が直交するため、第２劣化検出領域４６で遮断、吸収される。従って、この場合には、第２光量検出センサ４０は、露光光を検出しない。一方、第２偏光板３０が劣化している場合には、劣化により第２偏光板３０に透過部が形成されるため、露光光は第２劣化検出領域４６を透過し、第２光量検出センサ４０によって検出される。そして、第２光量検出センサ４０によって検出された露光光の光量情報は、制御装置４２に出力される。

次に、ステップ１４において、制御装置４２は、第２光量検出センサ４０により供給された露光光の光量情報を、予め設定された閾値と比較する。ここで、閾値は、多少の劣化ある液晶マスク８を用いて露光処理を行った場合でも被露光基板に転写されるパターンの精度に影響がでない範囲で設定されている。そして、検出した露光光の光量情報が、予め設定された閾値の範囲内の場合には、処理がステップＳ１８に移行する。一方、検出した露光光の光量情報が、予め設定された閾値の範囲外の場合には、処理がステップＳ１６に移行する。

ステップＳ１６において、制御装置４２は、検出した露光光の光量情報が閾値の範囲外の場合には第２偏光板３０が劣化したと判断し、露光装置７０による処理を一次的に停止させる。この露光装置７０を停止させるタイミングとしては、被露光基板に対しての所定パターンの転写が終了した後に停止させても良いし、パターンの転写途中段階において停止させても良い。次に、露光装置７０を停止した後、保持機構３２から第２偏光板３０を取り出す。その後、未使用の第２偏光板３０と交換し、再度保持機構３２に第２偏光板３０を挿入して第２偏光板３０を保持機構３２に設置する。第２偏光板３０の交換は、作業員が手動により交換しても良いし、着脱可能な機能を有する着脱機構により第２偏光板３０を交換しても良い。第２偏光板３０の交換が終了した後、処理がステップ１８に移行する。

次に、ステップＳ１８において、第１光量検出センサ３８は、第１劣化検出領域４４及び第３劣化検出領域４８を透過した露光光を検出する。この段階で、上記ステップ１４，１６において、第２偏光板３０は、劣化してないと判断されたか又は第２偏光板３０は劣化していない未使用の第２偏光板３０に交換されている。従って、第１光量検出センサ３８が第３劣化検出領域４８を透過した露光光の光量の増加を検出した場合、第２偏光板３０は劣化していないため、第１偏光板２８の劣化にのみに起因して第３劣化検出領域４８を透過する露光光の光量が増加したと判断することができる。つまり、先の処理において第２偏光板３０の劣化を判断することにより、次の処理では第１偏光板２８の劣化のみを判断することができる。第１光量検出センサ３８によって検出された露光光の光量情報は、制御装置４２に出力される。

次に、ステップ２０において、制御装置４２は、第１光量検出センサ３８により供給された露光光の光量情報を、予め設定された閾値と比較する。そして、検出した露光光の光量情報が、予め設定された閾値の範囲内の場合、つまり、検出した露光光の光量が増加した場合には、処理がステップＳ２２に移行する。一方、検出した露光光の光量情報が、予め設定された閾値の範囲外の場合には、処理がステップＳ２４に移行する。

ステップＳ２２において、制御装置４２は、検出した露光光の光量情報が閾値の範囲外の場合には第１偏光板２８が劣化したと判断し、露光装置７０による処理を一次的に停止させる。次に、露光装置７０を停止した後、保持機構３２から第１偏光板２８を取り出す。そして、未使用の第１偏光板２８と交換し、再度保持機構３２に第１偏光板２８を挿入して第１偏光板２８を保持機構３２に設置する。第１偏光板２８の交換が終了した後、処理がステップ２４に移行する。そして、ステップ２４において、露光装置７０を再び駆動し、露光処理を開始する。

本実施形態によれば、露光装置７０の光源５から出射される露光光によって、第１偏光板２８、第２偏光板３０及び液晶装置５０（以下第１偏光板と呼ぶ）が劣化した場合であっても、保持機構３２が第１偏光板２８を着脱自在に保持することができるため、劣化した第１偏光板２８を未使用の第１偏光板２８に交換することができる。これにより、第１偏光板２８の劣化による露光光の透過率の変化を回避することができ、高精度なパターンを被露光基板に転写することが可能となる。また、保持機構３２が着脱自在な機構を有するため、液晶装置５０、第１偏光板２８又は第２偏光板３０のいずれか一方のみが劣化した場合に、劣化したもののみを交換することができる。これにより、低コスト化を図ることができる。

さらに、本実施形態では、第１劣化検出領域４４の偏光軸と第２劣化検出領域４６の偏光軸とは直交して設けられている。そのため、第１偏光板２８の第１劣化検出領域４４を透過した所定方向の偏光は、第２偏光板３０の第２劣化検出領域４６で遮断され吸収される。これにより、第２劣化検出領域４６の劣化によって透過した露光光を検出することにより、第２偏光板３０の劣化を検出することができる。一方、第１劣化検出領域４４の偏光軸と第３劣化検出領域４８の偏光軸とは平行に設けられている。そのため、第１偏光板２８の第１劣化検出領域４４を透過した所定方向の偏光は、第２偏光板３０の第２劣化検出領域４６を透過する。これにより、第３劣化検出領域４８を透過した露光光を検出することにより、第１偏光板２８の劣化を検出することができる。

［第２の実施の形態］
次に、本実施形態について図面を参照して説明する。
上記実施形態では、第２張り出し部に第２劣化検出領域を設けて、第２張り出し部の下方に配置された第２光量検出センサにより、第１偏光板の劣化を検出していた。これに対し、本実施形態では、第１張り出し部と第２張り出し部との間に第２光量検出センサを配置することにより、第１偏光板の劣化を検出する点において異なる。なお、本実施形態は、その他の露光装置及び液晶マスクの構成を同様であるため、共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。

図６は、本実施形態の液晶マスク８の概略構成を示す斜視図である。
第１張り出し部３６には、光源からの一定方向の偏光を透過させるための第１劣化検出領域４４が設けられており、この第１劣化検出領域４４には、第１偏光板２８の偏光軸に対して垂直方向（Ｙ軸方向）の偏光軸が設けられている。これにより、光源から出射される露光光のうち、ｓ偏光からなる露光光のみを選択して、第１張り出し部３６を透過させることができる。

第１張り出し部３６と第２張り出し部３７との間には、第１劣化検出領域４４を透過した露光光（ｓ偏光）を検出する第１光量検出センサ３８が配設されている。この第１光量検出センサ３８は、検出したｓ偏光に基づいて、第１偏光板２８の劣化を検出するセンサである。つまり、第１偏光板２８が劣化した場合には、第１劣化検出領域４４を透過する露光光が多くなる。従って、第１光量検出センサ３８は、検出する露光光の光量の増加により第１偏光板２８の劣化を判断する。この第１光量検出センサ３８は、制御装置４２に接続され、検出したｓ偏光の光量情報を制御装置４２に出力する。

そして、制御装置４２は、第１光量検出センサ３８により供給された露光光の光量情報を、予め設定された閾値と比較し、検出した露光光の光量情報が、予め設定された閾値の範囲内の場合には、劣化した第１偏光板２８を取り外し、未使用の第１偏光板２８と交換する。一方、検出した露光光の光量情報が、予め設定された閾値の範囲外の場合には、露光処理を継続して行う。

第２張り出し部３７には第２偏光板３０の劣化を検出するための第２劣化検出領域４６が設けられており、この第２劣化検出領域４６には、第１張り出し部３６の第１劣化検出領域４４の偏光軸と垂直方向（Ｘ軸方向）の吸収軸が設けられている。これにより、第２劣化検出領域４６では、第１劣化検出領域４４と異なる方向、つまり直交する吸収軸を有するため、第１劣化検出領域４４を透過したｓ偏光は、第２劣化検出領域４６（第２偏光板３０の内面側）において遮断、吸収される。

第２劣化検出領域４６の下方（第１偏光板２８の外面側）には、第２光量検出センサ４０が配設されている。この第２光量検出センサ４０は、上記第１光量検出センサ３８と平面的に重ならない位置に配設される。第１光量検出センサ３８と第２光量検出センサ４０とが平面的に重なる場合には、第１劣化検出領域４４を透過した露光光が第１光量検出センサ３８によって遮断されるため、第２光量検出センサ３８が第２劣化検出領域４６を透過した正確な露光光を検出できないからである。
第２光量検出センサ４０は、第２劣化検出領域４６から漏れたｓ偏光の光量に基づいて、第２偏光板３０の劣化を検出するセンサである。つまり、第２光量検出センサ４０が配置される位置では、第１劣化検出領域４４を透過したｓ偏光は第２劣化検出領域４６を透過しない。そのため、第２光量検出センサ４０は、光源から出射されたｓ偏光を検出できないが、第２偏光板３０が劣化した場合には、第２劣化検出領域４６をｓ偏光が透過するためｓ偏光を検出する。この第２光量検出センサ４０は、制御装置４２に接続され、検出した光量情報を制御装置４２に出力する。

そして、制御装置４２は、第２光量検出センサ４０により供給された露光光の光量情報を、予め設定された閾値と比較し、検出した露光光の光量情報が、予め設定された閾値の範囲内の場合には、劣化した第２偏光板３０を取り外し、未使用の第２偏光板３０と交換する。一方、検出した露光光の光量情報が、予め設定された閾値の範囲外の場合には、露光処理を継続して行う。

本実施形態によれば、上記第１実施形態と同様の作用効果を得ることができる。つまり、保持機構３２が第１偏光板２８を着脱自在に保持することができるため、劣化した第１偏光板２８を未使用の第１偏光板２８に交換することができる。
また、液晶装置５０と第１偏光板２８及び第２偏光板３０が密着されずに分離して保持機構３２に保持されているため、液晶装置５０、第１偏光板２８又は第２偏光板３０のいずれか一方のみが劣化した場合に、劣化したもののみを交換することができる。
さらに、本実施形態によれば、第１光量検出センサ３８は、第１偏光板２８の第１張り出し部３６と第２偏光板３０の第２張り出し部３７との間に配置されているため、第１偏光板２８の第１張り出し部３６を透過した露光光（偏光）を直接検出することができる。これにより、第１偏光板２８の劣化を高精度に検出することができる。

（電気光学装置）
次に、上記露光装置により形成された配線、電極等を有する基板を備えた電気光学装置の一例の液晶装置について図面を参照して説明する。図７（ａ）は液晶装置１００を各構成要素とともに対向基板側からみた平面構成図、図７（ｂ）は液晶装置１００のＢ−Ｂ’線に沿った側断面構成図である。なお、以下の全ての図面においては、図面を見やすくするため、各構成要素の膜厚や寸法の比率などは適宜異ならせてある。

図７（ａ）及び図７（ｂ）に示すように、本実施形態の液晶装置１００は、画素電極９４及びＴＦＴ等が形成されたＴＦＴアレイ基板９０と、対向基板９２とが、平面視略矩形枠状のシール材５２を介して貼り合わされ、このシール材５２に囲まれた領域内に液晶層９６が封入された構成を具備した液晶パネル１１０と、その背面側（（ｂ）図下側）に配設されたバックライト１２０とを備えて構成されている。

液晶パネル１１０には、シール材５２の内周側に沿って平面視矩形枠状の周辺見切り５３が形成され、この周辺見切りの内側の領域に表示領域（画素部）が形成されている。シール材５２の外側の領域には、データ線駆動回路２０１及び外部回路実装端子２０２がＴＦＴアレイ基板９０の１辺（図示下辺）に沿って形成されており、この１辺に隣接する２辺に沿ってそれぞれ走査線駆動回路２０４，２０４が形成されている。ＴＦＴアレイ基板９０の残る１辺（図示上辺）には、表示領域の両側の走査線駆動回路２０４，２０４間を接続する複数の配線２０５が設けられている。

また、対向基板９２の各角部にはＴＦＴアレイ基板９０と対向基板９２との間の電気的導通をとるための基板間導通材２０６が配設されている。本実施形態の液晶表示装置１００は、半透過反射型の液晶表示装置として構成され、透過表示モードでは、背面側に配設されたバックライト１２０からの照明光を液晶パネル１１０にて変調して対向基板９２側から表示光として射出し、反射表示モードでは、液晶パネル１１０に設けられた反射層（図示略）により対向基板９２側から入射した光を反射させるとともに液晶層９６にて変調し、表示光として射出するようになっている。

なお、液晶装置１００においては、使用する液晶の種類、すなわち、ＴＮ（Twisted Nem
atic）モード、ＳＴＮ（Super Twisted Nematic）モード、垂直配向モード等の動作モード
や、ノーマリホワイトモード／ノーマリブラックモードの別に応じて、位相差板、偏光板
等が所定の向きに配置されるが、ここでは図示を省略する。

なお、本願発明は、上述した例に限定されるものではなく、本願発明の要旨を逸脱しな
い範囲において種々変更を加え得ることは勿論である。また、本願発明の要旨を逸脱しな
い範囲において上述した各例を組み合わせても良い。
例えば、上記実施形態では、第１偏光板及と第２偏光板との少なくとも一方が劣化した場合に交換する動作について説明した。これに対し、液晶マスクを構成する液晶装置の所定位置にセンサを設けることにより、液晶装置の劣化を検出し、液晶装置が劣化していると判断された場合には液晶装置を交換することも可能である。また、劣化した第１偏光板及び／又は第２偏光板を交換する場合に、同時に液晶装置を交換することも可能である。
また、上記実施形態では、第１偏光板と第２偏光板とを液晶装置から分離させて保持機構に保持させていたが、第１偏光板と第２偏光板とを液晶装置に密着（固定）させて保持機構に保持させることも可能である。
また、上記実施形態では、光源から出射された露光光の光量を検出することにより、第１偏光板及び第２偏光板の劣化を検出しているが、露光光以外の光を用いて第１偏光板及び第２偏光板等の劣化を検出しても良い。

第１実施形態に係る露光装置の概略構成を示す斜視図である。 同、パッシブマトリクス方式の液晶マスクの概略構成を示す斜視図である。 図２に示す液晶マスクのＡ−Ａ’線に沿った断面図である。 同、保持機構の概略構成を示す斜視図である。 第２偏光板が劣化した場合に第２偏光板を交換する動作を示すフローチャートである。 第２実施形態に係る液晶マスクの概略構成を示す斜視図である。 （ａ）は電気光学装置の概略構成を示す平面図、（ｂ）は（ａ）に示す電気光学装置のＢ−Ｂ’線に沿った断面図である。

符号の説明

１…被露光基板、 ２…ステージ、 ５…光源、 ６…制御装置、 ７…コンデンサレンズ、 ８…液晶マスク、 ９…縮小レンズ、 １０…第１基板、 １２…第１電極、 １４…配向膜、 １６…第２基板、 １８…第２電極、 ２２…配向膜、 ２６…液晶層、
２８…第１偏光板、 ３０…第２偏光板、 ３２…保持機構、 ３４…溝部、 ３６…第１張り出し部、 ３７…第２張り出し部、 ３８…第１光量検出センサ（第１受光部）、
４０…第２光量検出センサ（第２受光部）、 ４２…制御装置（劣化判断部）、 ４４…第１劣化検出領域、 ４６…第２劣化検出領域、 ４８…第３劣化検出領域、 ５０…液晶装置、 ５２…シール材、 ５３…周辺見切り、 ７０…露光装置、 ９０…ＴＦＴアレイ基板、 ９２…対向基板、 ９４…画素電極、 ９６…液晶層、 １０６，２０６…基板間導通材、 １００…液晶装置、 １１０…液晶パネル、 １２０…バックライト、
２０１…データ線駆動回路、 ２０２…外部回路実装端子、 ２０４…走査線駆動回路、
２０５…配線

Claims (11)

1. 液晶を挟持して対向する一対の基板と、
   前記一対の基板の一方の基板側に配置された第１偏光板と、
   前記一対の基板の他方の基板側に配置された第２偏光板とを有し、
   前記第１偏光板及び前記第２偏光板の少なくとも一方は、前記一対の基板の液晶配置領域とは重ならない位置に劣化検出領域を有することを特徴とする液晶マスク。
2. 前記第１偏光板は、前記劣化検出領域をなす第１劣化検出領域を有し、
   前記第２偏光板は、前記劣化検出領域をなす第２劣化検出領域を有し、
   前記第１劣化検出領域と第２劣化検出領域とは重なる部分を相互に有し、
   前記第１劣化検出領域の偏光軸と第２劣化検出領域の偏光軸とは平行ではないことを特徴とする請求項１に記載の液晶マスク。
3. 前記第１偏光板は、前記劣化検出領域をなす第１劣化検出領域を有し、
   前記第２偏光板は、前記劣化検出領域をなすとともに偏光軸が前記第１劣化検出領域の偏光軸とは平行ではない第２劣化検出領域と、前記劣化検出領域をなすとともに偏光軸が前記第１劣化検出領域の偏光軸と平行である第３劣化検出領域とを有することを特徴とする請求項１に記載の液晶マスク。
4. 前記第１偏光板又は前記第２偏光板が、前記一対の基板に対して着脱自在に固定されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の液晶マスク。
5. 液晶を挟持して対向する一対の基板と、第１偏光板及び第２偏光板と、前記第１偏光板及び第２偏光板の少なくとも一方の偏光板に設けられた劣化検出領域とを有する液晶マスクを用いて露光する露光装置であって、
   前記劣化検出領域に光が照射されるように、且つ前記液晶を挟持して対向する一対の基板、前記第１偏光板又は前記第２偏光板のいずれかを着脱自在に保持する保持機構が設けられたことを特徴とする露光装置。
6. 前記液晶マスクにおける前記劣化検出領域を透過した光の光量を検出する劣化検出機構を有することを特徴とする請求項５に記載の露光装置
7. 前記劣化検出機構が、前記第１偏光板に設けられ前記一対の基板から張り出した第１張り出し部を透過した光の光量を検出する第１受光部と、前記第２偏光板に設けられ前記一対の基板から張り出した第２張り出し部を透過した光の光量を検出する第２受光部とを有することを特徴とする請求項６に記載の露光装置。
8. 前記第２偏光板の前記第２張り出し部は、前記第１偏光板の前記第１張り出し部の偏光軸と同一方向の偏光軸を有する透過領域と、前記第１偏光板の前記第１張り出し部の偏光軸と異なる方向の偏光軸を有する吸収領域とを有し、
   前記保持機構は、前記第１偏光板が前記第２偏光板よりも前記光源に近い側に配置されるように、少なくとも前記第１偏光板及び前記第２偏光板を着脱自在に保持するものであり、
   前記第１受光部は、前記第２偏光板における前記光源側とは逆側に配置されているとともに、前記第１偏光板の第１張り出し部と前記第２偏光板の前記透過領域とを透過した光を受光するものであり、
   前記第２受光部は、前記第２偏光板における前記光源側とは逆側に配置されているとともに、前記第１偏光板の第１張り出し部と前記第２偏光板の前記吸収領域とを透過した光を受光するものであることを特徴とする請求項７に記載の露光装置。
9. 前記第１偏光板の前記第１張り出し部の偏光軸と前記第２偏光板の前記第２張り出し部の偏光軸とは異なる方向であり、
   前記保持機構は、前記第１偏光板が前記第２偏光板よりも前記光源に近い側に配置されるように、少なくとも前記第１偏光板及び前記第２偏光板を着脱自在に保持するものであり、
   前記第１受光部は、前記第１偏光板の前記第１張り出し部と前記第２偏光板の前記第２張り出し部との間に配置されており、
   前記第２受光部は、前記第２偏光板における前記光源側とは逆側に配置されていることを特徴とする請求項７に記載の露光装置。
10. 前記劣化検出機構が、検出した光の光量に基づいて前記第１偏光板及び前記第２偏光板の少なくとも一方が劣化したか否かを判断する劣化判断部を有することを特徴とする請求項６から請求項９のいずれか１項に記載の露光装置。
11. 請求項５乃至請求項１０のいずれか１項に記載の露光装置により形成されたパターンを有する基板を備えたことを特徴とする電気光学装置。

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